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1、分類號(hào):密級(jí)：UDC：南昌大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文交通荷載作用下剛性路靣的動(dòng)力響應(yīng)和溫度應(yīng)力分析AnalysisofRigidPavemenfsDynamicResponseandTemperatureStressunderTrafficLoad姚峰培養(yǎng)單位（院、系）：建筑工程學(xué)院指導(dǎo)教師姓名、職稱：胡小榮教授申請(qǐng)學(xué)位的學(xué)科門類：工學(xué)學(xué)科專業(yè)名稱：土木工程論文答辯日期：答辯委員會(huì)主席：C評(píng)閱人：櫝少茗年月日一、學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果，據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含
2、其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成也不包含為獲得南昌大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名(手寫）：4簽字日期：M/t年月W曰二、學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解南昌大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編本學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)北京萬方數(shù)據(jù)股份有限公司和中國(guó)學(xué)
3、術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社將本學(xué)位論文收錄到《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》和《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》中全文發(fā)表，并通過網(wǎng)絡(luò)向社會(huì)公眾提供信息服務(wù)，同意按“章程”規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。學(xué)位論文作者簽名（手寫）：、女#簽字日期：1此年尸月M日簽字日期：M小年^月日論文題目支通卷教Ml?^小述餘(1)齡於知族AyW侖新姓名女)k_學(xué)號(hào)論文級(jí)別博士□碩士■院/系/所ipA成if幻專業(yè)聯(lián)系電話E-mail通信地址(郵編)：備注：□公開□保密（向校學(xué)位辦申請(qǐng)獲批準(zhǔn)為“保密”，______年_月后公開)摘要摘要對(duì)于剛性路面的動(dòng)力響應(yīng)分析，絕大多數(shù)的論文都只研究了垂直
4、荷載的作用，而沒有考慮水平荷載和溫度應(yīng)力的作用，而水平荷載和溫度應(yīng)力恰恰是造成路面破壞的主要因素。本論文首先用ABAQUS有限元軟件分析了在只有垂直荷載單獨(dú)作用時(shí)，路面的動(dòng)力響應(yīng)，并且分別討論了道路結(jié)構(gòu)層的彈性模量以及面層和基層的厚度等參數(shù)對(duì)動(dòng)力響應(yīng)的影響。分析結(jié)果表明：1.通過提高水泥混凝土面層的強(qiáng)度等級(jí)來提高其彈性模量，計(jì)算得到的路面面層的豎向變形只是略為減小，但減小量很少，付出的代價(jià)太大，得到的效果卻不明顯。因此想要通過提高水泥混凝土面層的彈性模量來減小剛性路面的動(dòng)力響應(yīng)的作法不可行。2.增大基層的彈性模量，即采用半剛性基層比采用柔性基層,可以有效地
5、減小道路結(jié)構(gòu)層的動(dòng)力響應(yīng)。3.增大路基土的彈性模量，可以減小道路結(jié)構(gòu)層的動(dòng)力響應(yīng)，但效果不如增大基層的彈性模量。4.增大面層的厚度，可以有效地減小道路結(jié)構(gòu)層的動(dòng)力響應(yīng)。5.增大基層的厚度，也可以有效地減小道路結(jié)構(gòu)層的動(dòng)力響應(yīng)，但效果不如增大面層的厚度。汽車在路面上行駛時(shí),輪胎對(duì)路面的作用除了有垂直荷載外,還有水平荷載。為了更全面真實(shí)地模擬路面受到的荷載，使得研究結(jié)果更準(zhǔn)確，必須考慮水平荷載的作用。本論文分析了在水平荷載單獨(dú)作用、水平荷載與垂直荷載不同組合等不同的情況下，取不同的水平荷載系數(shù)時(shí)，剛性路面結(jié)構(gòu)層的應(yīng)力響應(yīng)。研究結(jié)果表明，1.水平荷載單獨(dú)作用時(shí)，
6、隨著水平荷載的線性增加，彈性面層結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變化符合Maxwell模型。2.水平荷載發(fā)生偏載比對(duì)稱地作用在路面上所產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力要增大，I摘要其影響范圍主要集中在道路表面，這使得剛性路面表面更容易出現(xiàn)與剪應(yīng)力方向同向的剪切型裂縫。3.偏載水平荷載作用下，路面面層承受的最大拉應(yīng)力更大，這使得水泥混凝土的拉應(yīng)變更易于超過其極限拉應(yīng)變而發(fā)生開裂。4.水平荷載系數(shù)的增大，會(huì)導(dǎo)致受拉區(qū)域的擴(kuò)大，由原來的面層底部受拉擴(kuò)展為面層表面與基層同時(shí)受拉，且拉應(yīng)力增加幅度較大。5.垂直荷載的增大對(duì)面層結(jié)構(gòu)中的拉應(yīng)力影響較小，但是其對(duì)層底拉應(yīng)力影響較大。6.在面層表面以下0～15
7、0mm范圍內(nèi)，水平荷載引起的應(yīng)力響應(yīng)大，隨著深度的增加，最大應(yīng)力很快降低。最大剪應(yīng)力和最大拉應(yīng)力峰值的作用區(qū)域都集中在水泥混凝土路面的表層。7.水平荷載的作用是不可忽略的。在水平荷載作用下，面層出現(xiàn)拉應(yīng)力；在垂直荷載作用時(shí)，面層表面受壓，底部受拉。裂縫容易從面層底部或基層開展。這能夠更好地解釋路面產(chǎn)生Top-Down裂縫的原因。路面暴露在大氣中，除了受到交通荷載的作用外，還會(huì)由于溫度變化的影響而受到溫度應(yīng)力的作用。本文考慮了溫度應(yīng)力的作用，分別做了溫度單獨(dú)作用和溫度與荷載耦合作用下的路面應(yīng)力分析,得到以下結(jié)論：1.溫度荷載單獨(dú)作用時(shí)，水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)水平
8、方向產(chǎn)生收縮應(yīng)力，豎直方向產(chǎn)生同樣大小的剪應(yīng)力，路面結(jié)構(gòu)的應(yīng)力響應(yīng)
